Technische Ausstattung

Mobile Laboreinheiten, unterschiedlich groß, teilweise mit BSL-2-Bereichen, zur standortflexiblen Durchführung epidemiologischer Studien inklusive Entnahme von Humanproben, Probencharakterisierung, Probenverarbeitung, medizinischer Untersuchungen mit anthropometrischen Messungen, allgemeiner biologischer, physikalischer und chemischer Laborarbeiten, klinisch-chemischer Analytik sowie Lagerung und Konservierung von biologischen (Proben)materialen

• mobiles epiLAB (BSL-2-Labor mit Kryo-Storage-Raum in Unterdruckumgebung; insgesamt 66 qm Arbeitsfläche; mit Zugangsschleuse; zwei weitere Untersuchungsräume und Warteraum; bis zu 12 Arbeitsplätze)
• BioSensoLAB (universelles, frei konfigurierbares biologisches Labor auf Modulbasis; 16 qm Arbeitsfläche; Zugangsschleuse; BSL-2-ready; zwei Sicherheitswerkbänke; Kühl-, Gefrier- und Tieftemperaturschrank bis -80° C; Chemikalienschrank; bis zu 7 Arbeitsplätze)
• Labor-Mobil 01 und Labor-Mobil 02 (baugleiche Labore; kompaktes, frei konfigurierbares biologisches Labor auf Kleintransporter-Basis (5,5 t) mit zwei getrennten, kontaminationsarmen Arbeitsräumen; Modulkonzept mit Schnellwechselsystem für unterschiedliche Anforderungsprofile; 9 qm Arbeitsfläche; Produktsicherheitswerkbank; Labor-Kühl- und Gefrierschrank; bis zu 3 Arbeitsplätze)
• Corona-Testmobil (kompaktes, frei konfigurierbares biologisches Labor auf Kleintransporter-Basis (3,5 t, fahrbar mit Führerschein der Fahrerlaubnisklassen B) mit zwei getrennten, kontaminationsarmen Arbeitsräumen; Modulkonzept mit Schnellwechselsystem für unterschiedliche Anforderungsprofile; 9 qm Arbeitsfläche; Produktsicherheitswerkbank; Labor-Kühl- und Gefrierschrank; bis zu 3 Arbeitsplätze)

Labore der Sicherheitsklasse S2 mit Schleusenbereich für mikrobiologische, molekularbiologische, zellbiologische und virologische Arbeiten

• Verschiedene Durchlicht- und Auflichtmikroskope mit Phasen- und Differenzialinterferenzkontrast, Fluoreszenz-, Manipulations- und Dokumentationseinheit und Inkubationskammer (z. B. Nikon, EVOS)
• Durchlicht- und Fluoreszenzmikroskop mit z-Achsen-verstellbarem Probentisch zur 3D-Darstellung biologischer Proben (Zeiss AxioObserver Z1)
• Konfokalmikroskop, ausgestattet mit Weißlichtlaser und Dauerstrichlaser der Wellenlänge 405 nm (Leica-TCS-SP8-X)
• Live-Cell-Imaging Einheiten (z. B. Nikon BioStation-IM)
• HPLC-Anlage (Agilent 1260 Infinity Series)
• Massenspektrometer (Q Exactive FOCUS)
• asymmetrische Feld-Fluss-Fraktionierungsanlage mit DLS- und MALS-Detektor (Postnova)
• Durchflusszytometer inklusive Sortiereinheit (z. B. FACSAria, FACSCanto BD)
• Spektralphotometer für Absorptions-, Fluoreszenz- und Lumineszenz-Messungen in Mikrotiterplatten
• TER-Impedanz-Messsysteme (cellZscope®, Ussing-Kammer®) für Transportstudien und Barrierefunktionsanalysen von Flüssigkeits-Flüssigkeits-Grenzschichten
• Franz Zell-System® (Luft-Flüssigkeits-Grenzschichten-Modell)
• Aerosol-Expositions-System VITROCELL® Cloud (Luft-Flüssigkeits-Grenzschichten-Modell)
• Bioprinter für Tissue Engineering (Rokit invivo) und µContact-Printing (GeSiM µCP)
• verschiedene Pipettierroboter (GeSim Nanoplotter, Integra ViaFlo)
• ZetaSizer® Nano
• Gelelektrophorese-Einheiten für DNA, RNA und Proteine mit Dokumentationseinheiten (z. B. Bioanalyzer, Agilent)
• Western Blot-Einheit (BioRad)
• Real-time-PCR-System (QuantStudio 7, Applied Biosystems) und NanoDrop 2000 (Peqlab)
• Gefriermikrotom
• Amaxa Nucleofector zur Transfektion von DNA/RNA
• -Rasterkraftmikroskop JPK Nanowizard II
• Texture Analyzer (TA XT plus) zur Messung von sensorischen und taktilen Eindrücken

Labor für die Automatisierung von Stammzellprozessen und Materialcharakterisierung (Würzburg)

• Verschiedene Small-Scale-Bioreaktoren (Eppendorf dasBOX, OLS OMNI Life Science CERO, Cellvivo Clinostar für Organoide)
• Sphäroid-/Organoid-Analysesystem (Celldynamics, W8 Physical Cytometer)
• Zellkulturanalysatoren (Nova Biomedical BioProfile Flex2)
• Glukose/Laktat-Sensorik (C-CIT)
• Live-Cell Mikroskop (Sartorius INCUCYTE S3)
• High-Content-Analysesystem (Yokogawa CellVoyager CQ1)
• Extrusions-Bioprinter (CELLINK Bio X)
• DLP-Bioprinter (CELLINK Bionova X)
• Nanoindenter für Hydrogele (Optics11 PAVONE)
• Lyophilisator (Martin Christ, Epsilon 1-4 LSCplus)
• Freeze-Drying Microscope (Biopharma Lyostat FDM)
• Functional Drug Screening System (Hamamatsu FDSS/µCELL)
• Multiwell Microelectrode Array (MEA) und Impedanz-System (Axion Biosystems, Maestro Pro)
• Kontraktilitätsmesssystem für Kardiomyozyten (Curi Bio, Mantarray)
• Atmosphärenplasmagerät (neoplas kINPen)
• Perfusionssystem für Zellkultur und Beadherstellung (fluigent)
• Analysesysteme zur Zellcharakterisierung RT-qPCR, FACS, Westernblot etc.
• Maschine-Learning Zellanalysesysteme (VAIDR, Sartorius, Yokogawa)

Optiklabor für den Betrieb und die Entwicklung optischer Messtechnik

• Ultrakurzgepulste Ti:Saphir-Laser, verschiedene weitere gepulste und cw-Laserquellen
• konfokale Ramanmikroskopie, Raman-Mikrospekrometrie
• Multiphotonen-Laser-Scanning-Mikroskop (Miltenyi TrimScope Matrix)
• UV/Vis/NIR-Spektrometer (Perkin Elmer Lambda 950)
• Fluoreszenzspektrometer (Hitachi FL4500)

Kryolabor zur Konservierung biologischer Proben in konventionellen und vitrifikationsbasierten Verfahren

• Askion C-line automatisierte Biobank und manuelle stickstoffbasierte Lagertanks
• Tieftemperaturwerkbänke für Arbeiten unterhalb 80 °C (Askion)
• kontrollierte Einfriergeräte (z. B. SyLab, ViaFreeze Asysmptote)
• Temperiergeräte zum kontrollierten Auftauen (z. B. Thawstar BioCision)
• Gefriertrockner (Martin Christ)
• programmierbare Tieftemperaturkammern für die Mikroskopie (Cryostage Linkam)
• dynamische Differenzkalorimetrie (Perkin Elmer DSC8500), betreibbar von -180 °C bis 600 °C

Mikrosystemtechnik

• Beschichtung/Mikrostrukturierung
  • Vollständige Fotolithographie mit Resistprozessor und doppelseitigem Mask Aligner
  • Imidisieren von Polyimid
  • Oberflächenaktivierung
  • Trockenätzanlage (RIE) für Siliziumwafer sowie auch für Kunststoffsubstrate
  • Prozessanlage für anisotropes Ätzen von Silizium
  • Dünnfilmprozessanlagen (Sputtern, PECVD)
  • Abscheideanlage für Parylene C
  • Laser zum Bohren und Schneiden (z. B. von Silizium oder Aluminiumoxid-Keramik)
• Designwerkzeuge
  • Wafersäge
  • 3D-Drucker
  • Designwerkzeuge für Maskenlayout
  • 3D-Konstruktion
  • Schaltungslayout für Siebdruck
• Labor für Replikationstechnologien (Silikonabformung; Herstellung von Gussformen)
• Labor zur Be- und Verarbeitung von Silikonstrukturen einschließlich der gezielten Optimierung von deren Eigenschaften durch biologische Funktionalisierung der Oberflächen und das Einbringen spezieller Füllstoffe
• Aufbau- und Verbindungstechnik (Kleben, Verkapseln, Drahtbonden)
  • Die-Bonder
  • Ball-Wedge-Bonder
  • anodischer Bonder
  • Hybrid-Laborlinie
• Drucktechnologien
  • Siebdruck (Dickschichtpasten auf Keramik, Graphen-basierte Tinte auf Polymerfolien)
  • Rolle-zu-Rolle-Druck auf Polymerfolien (Graphen-basierte Tinte, Proteintinten)
  • Inkjet-Druck auf Polymerfolien und Glas (Carbon- und Metalltinten)
• 3D-CAD (SolidWorks)

Entwicklung und Anwendung aktiver Implantate

• Teststände zum Erfassen des Einflusses von Gewebe auf die drahtlose Kommunikation und die drahtlose Energieübertragung
• Labor zur Entwicklung und Anwendung von Geräten und Methoden der klinischen Neurophysiologie
• Aufbau anwendungsspezifischer Messplätze zur Durchführung zulassungsrelevanter Verifikationstests
• Zugriff auf EMV-Messplatz
• Biotelemetrie/Elektronik/Soft- und Firmware
• Telemetrie-Labor mit der Ausstattung zur professionellen Elektronikentwicklung und Vermessung, wie digitale HF-Oszilloskope, programmierbare Netzgeräte, Spektrumanalysatoren, Präzisionsmultimeter, etc.
• Entwurfswerkzeuge zur Entwicklung elektronischer Schaltungen (Mentor Graphics, OrCAD, Solid Works)
• elektrotechnisches Labor zur Entwicklung und Fertigung verteilter Sensorik und Aktuatorik einschließlich Systeme für die physiologische Messtechnik und Elektrostimulation
• Entwicklungswerkzeuge zur Programmierung verschiedener 8-, 16-, und 32-bit-Microcontroller und FPGAs
• Simulationswerkzeuge zur Simulation elektromagnetischer Systeme (ANSYS HFFS, Maxwell)
• Zugriff auf Finepitch-SMD-Bestückung und Dampfphasenlötanlage

Management Biomedizinischer Daten und Entwicklung vom KI-Assistenzsystemen

• Datenintegrationsplattform XplOit zur Zusammenführung und Aufbereitung multimodaler, heterogener medizinischer Daten für die KI-Modellentwicklung
• adaptierbares App und Web-Backend für Patiententagebücher zum Patient Reported Outcome Measurement

Simulation und Softwareentwicklung

• Entwicklungsumgebungen für professionelle Softwareentwicklung von komplexen Systemen von Messtechnik bis zur App-Entwicklung
• Entwicklungssysteme für industrielle Bildverarbeitung (Lage, Position, OCR, Patternmatching)
• IT-Infrastruktur für normenkonforme Softwareentwicklung
• Simulationssoftware: ANSYS, PZFlex, PiezoCAD, Wave 2000 Pro
• Software für Hydrodynamiksimulationen (ANSYS FLOTRAN und CFX)
• Software PiezoCAD zum Design von Ultraschallwandlern auf Basis des KLM-Modells
• eigene Software SCALP zur Schallfeldberechnung und EVOLUTI zur Optimierung auf Basis genetischer Algorithmen
• Werkzeuge zur Simulation elektromagnetischer Systeme
• VR-/AR-Komponenten, z. B. HoloLens

Elektronikentwicklung

• Einkanalige Ultraschallsysteme und mehrkanalige Plattformen für die Entwicklung von Signalverarbeitungs-, Beamformingverfahren und Bildgebung
• mehrkanalige programmierbare Leistungspulsersysteme für die Entwicklung von ultraschallbasierten Stimulations- und Therapieverfahren
• PCB-Entwicklungsumgebung für die Erstellung von Schaltplänen und Leiterplattenlayouts (Altium Designer)
• DSP- und Mikrocontroller-Entwicklungsumgebungen (Microchip, Motorola, STMicroelectronics)
• FPGA-Entwicklungsumgebungen (Xilinx VIVADO und ISE Design Suite)
• Labor für Telemetrie-Entwicklung und -Fertigung
• Labor für die Fertigung verteilter Sensorik und Aktuatorik

Messtechnik

• Akustische Mikroskop-Systeme SASAM bis 2 GHz
• Labormessstände für Durchflüsse (Speckle Tracking, Laufzeitdifferenz; flüssig: 7 m/s, DN 50/100/200; Gas: variabel bis 30 m/s, DN 200)
• Laserinterferometermessplatz: UHF-Vibrometer bis 1,2 GHz (Polytec)
• Lasersysteme unterschiedlicher Wellenlängen für optoakustische Anwendungen
• 8-Kanal-Laufzeitdifferenz-Messsystem für Luftschallanwendungen
• optoakustisches Labor
• Schallfeldmessplätze basierend auf akustischer (kalibrierte Hydrophone) und optischer Detektion (Schlieren-Optik)
• Ultraschall-Messbecken (0,8 x 1,5 x 0,9 m3, 0,8 x 2,25 x 0,8 m3 und 6 x 8 x 6 m3)
• automatisierte Schallfeldmessplätze mit Scanbereichen bis 0,5 x 1,1 x 0,7 m3)
• Hydrophone, 2 kHz-10 MHz (RP S, RP acoustics)
• Mikrophone, 4 Hz-2 MHz (Bruel&Kjaer und XARION)
• Ultraschall-Leistungsmesser (Schallkraftwaage) 0,5-10 MHz, bis 30 W (SECULIVE UP, GMC Instruments)
• EMV-Messplatz
• Analytik
  • Elektrochemische Arbeitsplätze Mehrkanal-Potentiostat/Galvanostat (Methrom Autolab)
  • Mobile Impedanzmessgeräte
  • Rasterelektronenmikroskop mit EDX
  • Rastersondenmikroskope (AFM, STM, MFM)
  • elektrische Impedanzspektroskopie
  • Aufnahme von Leckströmen unter mechanischer Belastung
  • Profilometer (optisch und mechanisch)
  • optisches Messgerät zur Schichtdickenmessung transparenter Schichten

Fertigungstechnologie

• CNC-Präzisionssägen (Disco DAD 321 und DAD 3360 sowie Loadpoint Macroace)
• CNC-Flach- und Profilschleifmaschine (Amada Meister G3)
• CNC-Laserschneid-Schweißeinrichtung (Trumpf)
• CNC-Mikro-Bohr-Fräs-Schleifmaschine (Kern), AB: 220 x 160 x 200 mm, schwenkbarer NC-Rundtisch, fünfachsig
• 5-Becken-Ultraschall-Reinigungsanlage
• vollparametrische 3D-CAD-Systeme (SolidWorks)
• optisches Mikrofon Xarion ETA450